KR20030027490A - 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서의 상향 및 하향링크 자원의 관리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CDMA-DS TDD 모드에서의 상향 및 하향 링크의 운영에 있어서, 각각의 링크를 독립적으로 운영하지 않고, 프레임들을 고정 길이로 설계하고, 상향 및 하향 링크 간의 인터벌을 기존 링크의 트래픽 요구에 적응될 수 있도록 재설계하여 상향 및 하향 링크 자원을 통합 관리하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, CDMA-DS TDD 프레임에 포함되어 있는 상향 링크 및 하향 링크의 크기를 가변적으로 구성하는 단계; 시스템의 전체 용량과 시스템 마진 시스템 잔여 용량과의 차이를 시스템이 현재 사용하고 남은 잔여 용량 값으로 치환하는 단계; 활성화된 단말기의 큐의 길이가 사용 가능한 데이터 용량보다 작으면, 상기 활성화된 단말기의 허용 전송율을 상기 활성화된 단말기의 최대 전송율로 치환하고, 활성화된 단말기의 큐의 길이가 사용 가능한 데이터 용량보다 크면, 상기 활성화된 단말기의 허용 전송율을 상기 활성화된 단말기의 최소 전송율로 치환하는 단계; 및 시스템 잔여 용량과 최대 및 최소 전송율을 이용하여 새로운 시스템 잔여 용량으로 치환하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서의 상향 및 하향 링크 자원의 관리 방법을 제공한다.

Description

코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서의 상향 및 하향 링크 자원의 관리 방법 {Up - down link management method for CDMA-DS TDD mode}
본 발명은 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서의 상향 및 하향 링크 자원의 관리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, CDMA-DS TDD 모드에서의 상향 및 하향 링크의 운영에 있어서, 각각의 링크를 독립적으로 운영하지 않고, 프레임들을 고정 길이로 설계하고, 상향 및 하향 링크 간의 인터벌을 기존 링크의 트래픽 요구에 적응될 수 있도록 재설계하여 상향 및 하향 링크 자원을 통합 관리하는 방법에 관한 것이다.
지금까지의 CDMA-DS TDD 서비스 제공 구조에서는 상향 링크 및 하향 링크가 같은 스펙트럼을 사용하였다. 즉, 타임 슬롯(Time Slot)에 의한 시간 분할 듀플렉스(Duplex) 구조를 사용하였다.
이는 트래픽 전송을 위하여 2개의 링크가 서로 독립적으로 운영된다는 것을 의미하며, 이로 인하여, 상향 링크(또는 하향 링크)의 자원이 완전히 이용중이고, 데이터 전송을 위하여 대기 중인 이동 단말기가 있을 때, 하향 링크(또는 상향 링크)가 상대적으로 자원의 여유가 있더라도, 이 하향 링크의 무선 자원은 상향 링크의 무선 자원으로 활용되지 못한다는 것을 의미한다.
즉, 종래의 CDMA-DS TDD 모드에서는 제한된 상향 링크와 하향 링크 채널에서 단일 캐리어 주파수를 이용하는데, 상향 링크 및 하향 링크의 크기가 고정되어 있음으로 인하여, 상향 링크 또는 하향 링크 중 어느 하나가 허용된 데이터 용량이상의 데이터를 전송할 필요가 있을 때, 이를 전송할 수 없다는 문제점이 있었다.
도 1은 종래의 CDMA-DS TDD 모드에서의 프레임 구조도로서, 이를 설명하면, 다음과 같다.
먼저, CDMA-DS TDD 모드에서의 프레임을 순서대로 도시하면, 프레임 헤더(110), 하향 링크(120), 제 1 가드 타임(130, Guard Time), 상향 링크(140), 충돌 간격(150), 제 2 가드 타임(160)으로 나누어지는 바, 상기 프레임 헤더(110)에는 프레임에 대한 각종 정보가 수록되어 있고, 상기 제 1 가드 타임(130)은 상기 하향 링크(120)와 상기 상향 링크(140) 간격 사이에 존재하며, 한 개의 슬롯 타임(Slot Time)을 가진다. 또한, 이는 상기 하향 링크(120) 및 상기 상향 링크(140)를 분리하고, 타임 오버랩(Time Overlap)을 방지하는 기능을 수행하는 바, 시스템이 최대 전송율을 가질 때 필요하다.
상기 충돌 간격(150)은 프레임들간의 충돌을 방지하는 슬롯(Slot)으로서의 기능을 수행하고, 상기 제 2 가드 타임(160)은 고정 길이의 프레임 종료를 나타내는 기능을 수행한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 하향 링크(120) 및 상기 상향 링크(140)의 크기는 서로 동일하고, 고정되어 있는 바, 허용된 용량 이상의 데이터가 있는 경우, 이를 제대로 전송하지 못하는 문제점이 발생한다.
그럼으로써, 종래에는 CDMA-DS TDD 모드에서 무선 자원의 낭비와 데이터 전송의 지연이라는 문제점이 발생하고 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 상향 링크 또는 하향 링크 중 여유있는 링크의 자원을 이용하여 부족한 자원을 충당할 수있는 CDMA-DS 동적 TDD 채널에서의 자원 통합 관리 방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 종래의 CDMA-DS TDD 모드에서의 프레임 구조도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CDMA-DS TDD 모드에서의 프레임 구조도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CDMA-DS TDD 모드에서의 상향 링크 및 하향 링크 자원의 관리 방법을 나타낸 흐름도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
110, 210 : 프레임 헤더120, 220 : 하향 링크
130, 230 : 제 1 가드 타임140, 240 : 상향 링크
150, 250 : 충돌 간격160, 260 : 제 2 가드 타임
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, CDMA-DS TDD 프레임에 포함되어 있는 상향 링크 및 하향 링크의 크기를 가변적으로 구성하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서 구성한 상향 링크 및 하향 링크에 따른 시스템의 전체 용량과 시스템 마진 시스템 잔여 용량과의 차이를 시스템이 현재 사용하고 남은 잔여 용량 값으로 치환하는 제 2 단계; 활성화된 단말기의 큐의 길이가 사용 가능한 데이터 용량보다 작으면, 상기 활성화된 단말기의 허용 전송율을 상기 활성화된 단말기의 최대 전송율로 치환하고, 활성화된 단말기의 큐의 길이가 사용 가능한 데이터 용량보다 크면, 상기 활성화된 단말기의 허용 전송율을 상기 활성화된 단말기의 최소 전송율로 치환하는 제 3 단계; 및 상기 제 2 단계에서 구한 시스템 잔여 용량과 상기 제 3 단계에서 치환한 상기 활성화된 단말기의 최대 및 최소 전송율을 이용하여 새로운 시스템 잔여 용량으로 치환하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서의 상향 및 하향 링크 자원의 관리 방법을 제공한다.
또한, 컴퓨터에, CDMA-DS TDD 프레임에 포함되어 있는 상향 링크 및 하향 링크의 크기를 가변적으로 구성하는 제 1 단계; 상기 제 1 단계에서 구성한 상향 링크 및 하향 링크에 따른 시스템의 전체 용량과 시스템 마진 시스템 잔여 용량과의 차이를 시스템이 현재 사용하고 남은 잔여 용량 값으로 치환하는 제 2 단계; 활성화된 단말기의 큐의 길이가 사용 가능한 데이터 용량보다 작으면, 상기 활성화된 단말기의 허용 전송율을 상기 활성화된 단말기의 최대 전송율로 치환하고, 활성화된 단말기의 큐의 길이가 사용 가능한 데이터 용량보다 크면, 상기 활성화된 단말기의 허용 전송율을 상기 활성화된 단말기의 최소 전송율로 치환하는 제 3 단계; 및 상기 제 2 단계에서 구한 시스템 잔여 용량과 상기 제 3 단계에서 치환한 상기 활성화된 단말기의 최대 및 최소 전송율에 따른 시스템 사용 대역폭의 역수를 뺀 값을 새로운 시스템 잔여 용량으로 치환하는 제 4 단계를; 포함하고, 상기 사용 가능한 데이터 용량은 상기 활성화된 단말기의 최소 전송율에 프레임 길이를 곱한 값을 이용하여 구하는 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서의 상향 및 하향 링크 자원의 관리 방법을 실행시킬 수 있는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체가 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서의 상향 및 하향 링크 자원의 관리 방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CDMA-DS TDD 모드에서의 프레임 구조도로서, 이를 상세히 설명하면, 다음과 같다.
먼저, CDMA-DS TDD 모드에서의 프레임을 순서대로 도시하면, 프레임 헤더(210), 하향 링크(220), 제 1 가드 타임(230, Guard Time), 상향 링크(240), 충돌 간격(250), 제 2 가드 타임(260)을 구비한다.
상기 프레임 헤더(210)에는 프레임에 대한 각종 정보가 수록되어 있고, 상기 제 1 가드 타임(230)은 상기 하향 링크(220)와 상기 상향 링크(240) 간격 사이에 존재하며, 한 개의 슬롯 타임(Slot Time)을 가진다. 또한, 이는 상기 하향 링크(220) 및 상기 상향 링크(240)를 분리하고, 타임 오버랩(Time Overlap)을 방지하는 기능을 수행하는 바, 시스템이 최대 전송율을 가질 때 필요하다.
상기 충돌 간격(250)은 프레임들간의 충돌을 방지하는 슬롯(Slot)으로서의 기능을 수행하고, 상기 제 2 가드 타임(260)은 고정 길이의 프레임 종료를 나타내는 기능을 수행한다.
TDD 모드에서의 상기 상향 링크(220) 및 하향 링크(240)는 단일 캐리어 주파수를 사용하고, 프레임의 길이는 고정적이며, 종래 기술과 달리 본 발명에서 제안하는 상향 및 하향 링크의 경계는 이동적(Flexible)이다. 상기 상향 링크(220), 하향 링크(240), 프레임 헤더(210) 및 충돌 간격(250) 등은 타임 슬롯에 의하여 다중화된다.
상기 프레임 헤더(210)는 프리앰블(Preamble) 및 방송 정보를 가지며, 상기 프레임 헤더(210) 내부의 방송 정보는 프레임 구조 파라미터와 통신망 제어 정보 파라미터로 구성된다. 기지국은 상기 프레임 헤더(210)를 전송한 후에 단말국에 패킷을 동시에 전송하고, 이는 CDMA-DS 기반 하에 다중화된다. 또한, 상기 프레임 헤더 패킷의 길이는 고정적이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 CDMA-DS TDD 모드에서의 상향 링크 및하향 링크 자원의 관리 방법을 나타낸 흐름도로서, 이를 상세히 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 스텝 S301에서, CDMA-DS 시스템에서 전체 용량과 시스템 마진 시스템 잔여 용량과의 차이를 시스템이 현재 사용하고 남은 잔여 용량 값으로 치환하고, 스텝 S302에서, i를 활성화 단말기로 정의한다. 이때, 활성화 단말기는 현재의 상향 링크 채널이 할당된 모든 단말을 포함한다. 한편, 전체 시스템의 용량과 시스템 마진 시스템 잔여 용량은 위에서 서술한 바와 같이 프레임의 구성 요소인 가변적인 상향 링크 및 하향 링크를 이용하면, 구할 수 있다.
이어서, 스텝 S303에서, i 번째 단말기의 큐의 길이가 사용 가능한 데이터 용량보다 작은지 여부를 판단한다. 이때, 사용 가능한 데이터 용량은 상기 I 번째 단말기의 최소 전송율에 프레임 길이를 곱한 값을 이용하면, 구할 수 있다.
상기 스텝 S303에서의 판단 결과, 작으면, 스텝 S304에서, i 번째 단말기의 허용 전송율을 i 번째 단말기의 최대 전송율로 치환한 후, 스텝 S306에서, 시스템이 현재 사용하고 남은 잔여 용량 값과 시스템 사용 대역폭의 역수와의 차이를 남은 잔여 용량 값으로 활용하고, 종료한다.
한편, 상기 스텝 S303에서의 판단 결과, i 번째 단말기의 큐의 길이가 사용 가능한 데이터 용량보다 작지 아니하면, 스텝 S305에서, i 번째 단말기의 허용 전송율을 I 번째 단말기의 최소 전송율로 치환한 후, 상기 스텝 S306으로 진행한다.
이와 같은 과정을 통하여 상하향 링크 중 남는 용량을 2개의 링크 중 모자라는 용량에 대치하여 사용할 수 있다.
위에서 양호한 실시예에 근거하여 이 발명을 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것이다. 이 발명이 속하는 분야의 숙련자에게는 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 동적인 스케쥴링 TDD 방법을 통하여 상량 링크 자원 및 하향 링크 자원을 관리하는 방법에 있어서, 서로 모자라는 링크가 남는 자원을 이용하여 트래픽을 처리하게 함으로써, 시스템 운용 용량을 확장시키고, 주파수 스펙트럼의 효율을 높이며, 가입자 수용 용량을 높이고, 통화 품질을 높이는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. CDMA-DS TDD 프레임에 포함되어 있는 상향 링크 및 하향 링크의 크기를 가변적으로 구성하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계에서 구성한 상향 링크 및 하향 링크에 따른 시스템의 전체 용량과 시스템 마진 시스템 잔여 용량과의 차이를 시스템이 현재 사용하고 남은 잔여 용량 값으로 치환하는 제 2 단계;
    활성화된 단말기의 큐의 길이가 사용 가능한 데이터 용량보다 작으면, 상기 활성화된 단말기의 허용 전송율을 상기 활성화된 단말기의 최대 전송율로 치환하고, 활성화된 단말기의 큐의 길이가 사용 가능한 데이터 용량보다 크면, 상기 활성화된 단말기의 허용 전송율을 상기 활성화된 단말기의 최소 전송율로 치환하는 제 3 단계; 및
    상기 제 2 단계에서 구한 시스템 잔여 용량과 상기 제 3 단계에서 치환한 상기 활성화된 단말기의 최대 및 최소 전송율을 이용하여 새로운 시스템 잔여 용량으로 치환하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서의 상향 및 하향 링크 자원의 관리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 4 단계는,
    상기 제 2 단계에서 구한 시스템 잔여 용량과 상기 제 3 단계에서 치환한 상기 활성화된 단말기의 최대 및 최소 전송율에 따른 시스템 사용 대역폭의 역수를 뺀 값을 새로운 시스템 잔여 용량으로 치환하는 것을 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서의 상향 및 하향 링크 자원의 관리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용 가능한 데이터 용량은 상기 활성화된 단말기의 최소 전송율에 프레임 길이를 곱한 값을 이용하여 구하는 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서의 상향 및 하향 링크 자원의 관리 방법.
  4. 컴퓨터에,
    CDMA-DS TDD 프레임에 포함되어 있는 상향 링크 및 하향 링크의 크기를 가변적으로 구성하는 제 1 단계;
    상기 제 1 단계에서 구성한 상향 링크 및 하향 링크에 따른 시스템의 전체 용량과 시스템 마진 시스템 잔여 용량과의 차이를 시스템이 현재 사용하고 남은 잔여 용량 값으로 치환하는 제 2 단계;
    활성화된 단말기의 큐의 길이가 사용 가능한 데이터 용량보다 작으면, 상기 활성화된 단말기의 허용 전송율을 상기 활성화된 단말기의 최대 전송율로 치환하고, 활성화된 단말기의 큐의 길이가 사용 가능한 데이터 용량보다 크면, 상기 활성화된 단말기의 허용 전송율을 상기 활성화된 단말기의 최소 전송율로 치환하는 제 3 단계; 및
    상기 제 2 단계에서 구한 시스템 잔여 용량과 상기 제 3 단계에서 치환한 상기 활성화된 단말기의 최대 및 최소 전송율에 따른 시스템 사용 대역폭의 역수를 뺀 값을 새로운 시스템 잔여 용량으로 치환하는 제 4 단계를; 포함하고,
    상기 사용 가능한 데이터 용량은 상기 활성화된 단말기의 최소 전송율에 프레임 길이를 곱한 값을 이용하여 구하는 것을 특징으로 하는 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서의 상향 및 하향 링크 자원의 관리 방법을 실행시킬 수 있는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
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